[参考译文] LMV321：收敛问题组件：T2.DBD

您好、Suarabh、

您能否发布 TINA-TI 文件？

Kai

是的、请在 attachmente2e.ti.com/.../output-current-protection-control-at-2A75.TSC 中找到

嗨、Saurabh、  

看起来收敛错误与 U1有关。  
我已将 TT 分配给电流感应团队。  

祝你一切顺利、
卡罗莱纳州  

您好 Saurabh、

欢迎来到我们的论坛。 非常感谢 您的仿真。

我可以进行稳定的直流电压仿真、但瞬态似乎涉及 PWM 反馈环路。 我添加了几个仪表来提供仿真上下文。 但 VCR 似乎非常快速地控制负载、而运算放大器(LMV321)的输出满贯为5V 电源、因此达到饱和状态、这将导致输出延迟、从而导致控制波形的整体环路延迟。

请注意、您仍然可以通过某种方法来查看仿真波形、直到它们未收敛。 当控制 PWM 信号尝试将负载从0A 转换到2.43A 时、似乎收敛中断、请参阅下文。

在以下失败的收敛仿真波形图中、运算放大器(LMV321)的输入 VCM 保持在1.06V、因此运算放大器尝试根据原理图将其增益增大到51V。 原因是 VG3打开的 PNP 将运算放大器 VCM 拉至~5V。

实际上、我可以通过两种不同的方法来进行瞬态仿真。 将 VG3的直流偏置更改为3.3V 或将 LMV321反馈电阻更改为1kOhm。 我认为第一种解决方案有效、因为 VG3不会通过将其输入引脚基本上拉至5V 来使 LMV321的输出饱和。 我认为更可取的第二种解决方法只是将运算放大器闭环增益降低至大约1。

此致、

Peter

尊敬的 Peter：

非常感谢您的回复。

我希望在需要时完全从 VG3关闭 PMOS (将来自 µC Ω 引脚、该引脚具有3.3V 逻辑高电平) 、对于电流控制、我需要具有高增益运算放大器。  正如您所写 的那样、它在稳态和开环增益下工作得非常好、但不幸的是、它在闭环中显示了误差。  

您能不能在这方面为我提供指导。   
此致、
Saurabh  

您好、Sarah、

当您提到稳态和开环增益等内容时、我感到困惑、因为这些不是导致您的电路发生故障的问题。 当我不确定什么要求时、很难设计控制电路。  

如果您希望能够使用 VG3关闭 PMOS、那么您实际上必须使用的电路； 然而、它的实现代价是使运算放大器输出饱和、这将导致运算放大器中的饱和延迟、并且随着运算放大器的闭环增益的增加、此延迟会变得更糟。 当您定期切换 VG3时、这些延迟会导致问题。 有必要这样做吗？

如果您可以找到一种使用 VG3快速关闭和开启 PMOS 的方法、而不会使 OPA 饱和、那么您可能需要从此处开始、以便可以使这两个方面相互独立。

我建议将您的电路分区化。 也许可以添加另一个从 VG3获取信号以关闭 PMOS 的运算放大器、这样这个开关电路就独立于您的电流控制环路。  

如果您需要更多帮助、请发送有关电路用途、运行和控制环路时序要求的说明、以及 INA181所需的基本电流感应要求。 我需要知道您实际尝试仿真的内容、以便我们可以确保瞬态仿真相关。 如果您希望将此信息私下发送给我、您可以通过此处的私人邮件或我的电子邮件：p-iliya@ti.com 来执行此操作。  

最棒的

Peter

尊敬的 Peter：
非常感谢您的回复。 我计划设计输出电流控制电路。 如果发生故障(过流)、应使用微控制器引脚来切断该故障。 其逻辑高电平为3.3V。将使用一个分压器为 ADC 提供 µC μ A 的电压。 PMOS 位于 PMOS 之后，有一个输出部件(输出部件将位于另一个 PCB 上)。 在输出 PCB 上、需要有超过4.8V 的电压、需要有另外一个 µC Ω 的电流。

如果您有任何疑问、请查看随附的照片、以便更好地理解。请告诉我。 如果您知道任何其他可行的技术、请告诉我。   
此致、
Saurabh

您好、Sarah、

因此 、如果您只需要检测过流情况、那么您真正需要的就是用于数字解决方案的 MCU 或用于模拟解决方案的比较器。 请参阅这些文档和文章、了解如何使用比较器设置过流信号、从而关闭 PMOSFET。

https://www.ti.com/lit/an/snoaa21/snoaa21.pdf

https://www.ti.com/lit/an/sboa349/sboa349.pdf

https://e2e.ti.com/blogs_/b/analoguewire/posts/use-fast-precise-overcurrent-detection-to-enable-diagnostics-in-automotive-safety-systems

您也可以使用具有集成比较器的器件、例如 INA300、INA301、INA302/INA303或 INA381。

以下链接解释了为什么将 LMV321用作比较器可能不是一个好主意：

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/800949/lmv321-can-lmv321-be-used-to-a-comparator

您必须考虑有关系统从过流情况中退出或纠正过流情况的速度的其他系统要求。 我不确定这是否是一项要求、但鉴于您的仿真中有很多内容、我建议您这样做。

我建议简化您的仿真。 也许只需一个仿真即可对输出器件的负载电流进行直流扫描、以查看 FET 将在何处关闭以及这是否是正确的过流情况。 一旦建立了瞬态仿真、则尝试运行瞬态仿真。

此致、

Peter

尊敬的 Peter：

感谢你的答复。 我们对电路的第二个要求是、我们希望使用相同的电路来实现浪涌电流保护。 我们必须在模拟区域中使用 PMOS。

我认为您建议的技术无法提供浪涌电流保护功能。

如果您考虑到了任何不同的技术或仿真问题解决方案、请告诉我。  

此致、
Saurabh